import java.util.Arrays;

public class Sort {
//    1.插入排序
//    (1).时间复杂度：O(N^2)
//    最好情况的时间复杂度：O(N)
//    当数据趋于有序时，排序速度快。一般的场景就是数据基本有序使用直接插入排序
//    (2).空间复杂度：O(1)
//    (3).稳定性：稳定
//    如果一个排序是稳定的，那么就可以实现为不稳定的,但是如果一个排序本身就是不稳定的，你没有办法实现为稳定的排序

    public static void insertSort(int[] array) {
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            int tmp=array[i];
            int j=i-1;
            while (j>=0){
                if(array[j]>tmp){
                    array[j+1]=array[j];
                }else {
                    break;
                }
                j--;
            }
            array[j+1]=tmp;
        }
    }


//    2.希尔排序
//    希尔排序
//    (1).时间复杂度：O(N^1.3) - O(N^1.5)
//    (2).空间复杂度：O(1)
//    (3).稳定性：不稳定的排序
//    注意：不常使用

    public static void shellSort(int[] array){
        int gap=array.length;
        while (gap>1){
            shell(array,gap);
            gap/=2;
        }
        shell(array,1);
    }
    //gpa的插入排序
    public static void shell(int[] array,int gap){
        for (int i = gap; i < array.length; i++) {
            int tmp=array[i];
            int j=i-gap;
            for (; j >= 0; j-=gap) {
                if(array[j]>tmp){
                    array[j+gap]=array[j];
                }else{
                    break;
                }
            }
            array[j+gap]=tmp;
        }
    }




//    3.选择排序
//    (1).时间复杂度：O(N^2)
//    (2).空间复杂度：O(1)
//    (3).稳定性：不稳定

    public static void selectSort(int[] array){
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            int minIndex=i;
            int j=i+1;
            while (j<array.length){
                if(array[j]<array[minIndex]){
                    minIndex=j;
                }
                j++;
            }
            swap(array,i,minIndex);
        }
    }


    public static void selectSort2(int[] array){
        int left=0;
        int right=array.length;
        while (left<right){
            int minIndex=left;//假定最小值的下标
            int maxIndex=left;//假定最大值的下标
            for (int i = left+1; i <= right; i++) {
                if(array[i]<array[minIndex]){
                    minIndex=i;
                }
                if(array[i]>array[maxIndex]){
                    maxIndex=i;
                }
            }
            //这里有可能把最大值换到 minIndex的位置,最大值正好在left这个地方
            swap(array,minIndex,left);
            if(maxIndex==left){
                maxIndex=minIndex;
            }
            swap(array,maxIndex,right);
            left++;
            right--;
        }
    }


//    4.堆排序
//    (1).时间复杂度：O(N*logn)
//    (2).空间复杂度：O(1)
//    (3).稳定性：不稳定的排序

    public static void heapSort(int[] array){
        createBigHeap(array);
        int end=array.length-1;
        while (end>0){
            swap(array,0,end);
            shiftDown(array,0,end);
            end--;
        }
    }
    private static void createBigHeap(int[] array){
        for (int parent = (array.length-1-1)/2; parent >= 0; parent--) {
            shiftDown(array,parent,array.length);
        }
    }
    private static void shiftDown(int[] array,int parent,int len){
        int child=2*parent+1;
        while (child<len){
            if(child+1<len&&array[child]<array[child+1]){
                child++;
            }
            if(array[child]>array[parent]){
                swap(array,child,parent);
                parent=child;
                child=2*parent+1;
            }else{
                break;
            }
        }
    }
    private static void swap(int[] array,int i,int j){
        int tmp=array[i];
        array[i]=array[j];
        array[j]=tmp;
    }



//    5.冒泡排序
//    (1).时间复杂度：（不要考虑优化）O(N^2)
//    (2).空间复杂度：O(1)
//    (3).稳定性：稳定的

    public static void bubbleSort(int[] array){
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            boolean flag=false;
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
                if(array[j]>array[j+1]){
                    swap(array,j,j+1);
                    flag=true;
                }
            }
            if(!flag){
                return;
            }
        }
    }


    public static void bubbleSort2(int[] array){
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array.length-1; j++) {
                if(array[j]>array[j+1]){
                    swap(array,j,j+1);
                }
            }
        }
    }
}








